JP5512677B2 - モールドツーリング付きモールド - Google Patents

Description

本発明は、一般に成形に関し、特にタイヤを成形する方法及び装置に関する。

空気圧タイヤの製造にあたり、種々の未硬化タイヤコンポーネントをタイヤ成型ドラム周りに次々に互いに組み立ててドラム周りにシェーピングしてタイヤの所望のドーナツ形にする。次に、強度及び耐久性を得るためにシェーピングされた未硬化タイヤを硬化させる。タイヤ用モールドは、タイヤにその最終形状及び外観を与え、タイヤのコンポーネントを加硫するために硬化プロセスにおいて用いられる。

完全な状態のタイヤを硬化させるタイヤ用モールドは、２つの形式、即ち、クラムシェル形モールド及びセグメント状モールドに分類される。クラムシェル形モールドは、二部品構成型モールドであり、この場合、タイヤの半部は、モールドの一方の半部内で成形され、タイヤの他方の半部は、モールドの他方の半部内で成形される。セグメント状モールドは、図１に示されているように半径方向に動く複数個のセクタ形セグメントである。各形式のモールドに関し、モールドの加熱状態の外部コンポーネントを動かしてこれらを未硬化タイヤのトレッド部分及びサイドウォール部分に接触させてタイヤを外部から硬化させる。加熱状態のブラダをインフレートさせ、或いは、コアがタイヤの内面に接触してタイヤをシェーピングすると共にこれを内側から硬化させる。

セグメント状モールドでは、モールドバック（後側部分）は、図１及び図２に示されているようにタイヤのトレッド部分を形成するモールドセクタを支持するために用いられるくさび形コンポーネントである。セクタツーリング（tooling ）は、モールドバックとモールドセクタとの間の連結手段となる。セクタツーリングの目的は、モールドセクタをモールド周りに周方向に位置決めすることにある。セクタツーリングを数本のねじ又はボルトを用いてモールドバックに取り付ける。モールドセクタをセクタツーリング上で摺動させてもっと多い本数のねじ又はボルトを用いて固定することによりモールドセクタをセクタツーリング上に配置する。セクタツーリングとモールドバックのかかる連結及びセクタツーリングとモールドセクタのかかる連結では、トレッドパターンの交換又はタイヤのサイズの変更は、大きな労働力を要すると共に時間がかかる。この種のセクタツーリング設計では、セクタツーリングをトレッドセクタの個数の変化に対応するよう再位置決めすることができない。したがって、モールドは、特定のタイヤサイズに専用である。

本発明の実施形態は、種々のサイズのタイヤを製造するよう構成可能な改良型モールドを提供する。実施形態では、硬化プレスのモールドコンポーネントを交換するのに作動停止時間を最小限にした状態でタイヤサイズ及びトレッドパターンの変更を可能にする標準化部品が作られる。

本発明の実施形態は、モールドセクタをモールドバックに取り付けるツーリング装置である。ツーリング装置は、フレームと、フレームに設けられていて、フレームをモールドバックに固定するクランプ機構体と、フレームに設けられていて、フレームをモールドバック上の定位置に固定するためのクランプ力をクランプ機構体に加える少なくとも１つの締結具と、フレームに摺動可能に係合したスライダ組立体と、スライダ組立体をフレーム上に位置決めする付勢機構体と、スライダ組立体をモールドセクタに取り付ける取り付け機構体とを有する。

本発明の別の実施形態は、成形装置であって、モールドバックと、モールドバックに設けられた少なくとも１本の周方向溝と、モールドバックの少なくとも１本の溝と摺動可能に係合するフレームと、フレームをモールドバックに固定するクランプ機構体と、フレームに設けられていて、フレームをモールドバック上の定位置に固定するためのクランプ力をクランプ機構体に加える少なくとも１つの締結具と、フレームに摺動可能に係合したスライダ組立体と、スライダ組立体をフレーム上に位置決めする付勢機構体と、スライダ組立体をモールドセクタに取り付ける取り付け機構体とを有することを特徴とする成形装置である。

本発明の更に別の実施形態は、モールドであって、モールドバックと、モールドバックに設けられた少なくとも１本の周方向溝と、モールドバックの少なくとも１本の溝と摺動可能に係合するフレームと、フレームをモールドバックに固定するクランプ機構体と、フレームに設けられていて、モールドセクタを受け入れるためにフレームをモールドバック上の定位置に固定するためのクランプ力をクランプ機構体に加える少なくとも１つの締結具と、フレームに摺動可能に係合したスライダ組立体と、スライダ組立体をフレーム上に位置決めする付勢機構体と、スライダ組立体をモールドセクタに取り付ける取り付け機構体と、複数個のモールドセクタと、各モールドセクタに設けられた複数個の段部とを有することを特徴とするモールドである。

本発明の更に別の実施形態は、ツーリング装置を用いてタイヤを製造する方法であって、指定されたタイヤサイズに必要なモールドセクタの個数を選択するステップと、複数個のツーリング装置をモールドバックの周りに位置決めしてタイヤサイズに必要な個数のモールドセクタに対応するステップと、ツーリング装置の位置を締結具によりモールドバックに対して固定するステップと、モールドセクタをツーリング装置に取り付けるステップと、モールドセクタをツーリング装置にロックするステップとを有することを特徴とする方法である。

本発明の上記目的、特徴及び利点並びに他の目的、特徴及び利点は、添付の図面に示されている本発明の特定の実施形態の以下の詳細な説明から明らかになろう。なお、図中、同一の参照符号は、本発明の同一の部分を示している。

本発明の二部品構成型セグメント状タイヤ用モールドの部分断面図である。 先行技術において知られているセクタツーリングを示すタイヤ用モールドの部分断面図である。 本発明のタイヤ用モールドの部分断面図である。 ツーリングのフレーム部分の斜視図である。 ツーリングのスライダ組立体の斜視図である。 図３のモールドのツーリングの正面図である。 本発明のモールドセクタの正面図である。

本発明の特定の実施形態は、種々のサイズのタイヤを成形する可適応型装置及び方法を含む。二部品構成型セグメント状モールドは、ほぼ軸方向に心出しされた分割線のところで出会う上半部及び下半部を有する。モールドの上半部は、タイヤを積み降ろしするためにモールドの下半部に近づいたり遠ざかったりすることができる。

図１は、二部品構成型セグメント状タイヤ用モールド１０の部分断面図である。タイヤ用モールド１０は、上側ベースプレート１２及び下側ベースプレート１４を有している。上側ベースプレートは、他のモールド要素を指示するためのリングを形成するトップモールドバック２０、タイヤのサイドウォールを成形するトップサイドウォールプレート２４及びトップモールドバック２０に可動的に取り付けられた複数個のトレッドモールドセクタ１６を有している。下側ベースプレート１４は、同様に、モールドバック２２、ボトムサイドプレート２６及び複数個のモールドセクタ１８を有している。モールドセクタ１８は、図３に示されているように１組のモールドツーリング、例えばセクタツーリング４０によりモールドバック２２に取り付けられる。ベースプレート１２，１４は、セクタ１６，１８、モールドバック２０，２２及びサイドプレート２４，２６をモールド内に互いに保持する。

下側ベースプレート１４は、モールドコンポーネントと硬化プレスとの間の連結部を提供する。硬化プレスは、ゴムの加硫をもたらすよう圧力及び熱をモールドに加える。種々の形式の硬化プレス、例えば、マクネイル（McNeil）、エヌアールエム（NRM）、コウベ（Kobe）、サンミン（sanming）、クルップ（Krupp）、ミツビシ（Mitsubishi）等により製造されている硬化プレスを用いることができる。当業者には知られているように、モールドの上半部は、下半部の鏡像である。したがって、以下の説明は、モールドの上半部と下半部のいずれにも当てはまる。

複数個のモールドセクタ１８は、タイヤのトレッドパターンを形成する。必要なモールドセクタの個数は、タイヤの周長の関数である。例えば、小型乗用車用タイヤを成形するには８つ又は９つのセクタが用いられる場合があり、これに対し、大型ピックアップトラック又はＳＵＶ用タイヤを成形するには１０個又はそれ以上のセクタが用いられる場合がある。モールドセクタは、セクタツーリングを用いてモールドバックに取り付けられる。

図２は、当該技術分野において知られているモールドの下半部の断面を示している。モールドセクタ１８（図１に示されている）は、セクタツーリング２８を用いてモールドバック２２に取り付けられている。セクタツーリングは、硬化作業中、モールドセクタモールドバックに取り付け保持するよう働く。セクタツーリングは、多数本のねじ又はボルトを用いてモールドバック及びモールドセクタに取り付けられる。

モールドセクタを動かし又は多くのモールドセクタを追加するためには、モールドの使用を中止してこれを分解し、そしてセクタツーリングを動かすためにモールドに再機械加工プロセスを施さなければならない。本質的には、セクタツーリング２８は、モールド内に永続的に配置され、それにより、そのモールドから作られるタイヤサイズ及びトレッドパターンが制限される。

本発明の実施形態は、モールドセクタの配置状態を調節し、モールドセクタをモールドバックに迅速に連結したりこれから連結解除したりする装置を提供する。これら実施形態は、モールドが特定のタイヤサイズに専用であるという問題を解決すると共にトレッドパターンを変更するのに必要な時間及び労力を減少させる。

図３は、モールドバック２２が少なくとも１本の周方向溝４１を有する本発明の実施形態を示している。別の実施形態では、２本の溝４１が機械加工によりモールドバック２２に設けられる。１本又は複数本の溝４１は、ダブテール形、Ｔスロット又はクランプ機構体５０をフレーム４４上に補足的に取り付ける当業者に知られている任意他の設計であって良い。

図４は、フレーム４４の実施形態を示している。フレーム４４は、モールドバック２２周りに方位の面で位置決め可能であるように溝４１上を摺動する。フレーム４４を溝４１から一実施形態では、フレーム４４は、フレーム４４の上及び下後側に設けられたクランプ機構体５０を利用してモールドバック２２に直接取り付けられる。特定の実施形態では、クランプ機構体５０は、フレーム４４の下後側に固定され、別のクランプ機構体５０がフレーム４４の頂部に設けられた調節可能なプレートに固定されている。クランプ機構体により、フレームは、モールドバック２２に設けられた溝４１上を自由に摺動することができると共にモールドバック２２周りに方位に関して位置決め可能である。本発明の一実施形態では、クランプ機構体５０としてフック形クランプが頂部及び底部に用いられている。クランプ機構体として用いられる他の装置、例えば、１つ又は２つ以上のダブテール（ばち形）継手、Ｔスロット又はフレームが溝上で自由に動くことができるようにする任意他の装置が想定される。

一実施形態では、フレームの頂部に設けられた少なくとも１つの締結具４２が、モールドバック上におけるフレーム４４の位置を固定するためにクランプ機構体５０に加わるクランプ力を生じさせるために用いられる。特定の実施形態では、調節可能なプレートは、少なくとも１つの締結具４２により締め付けられ、それによりフレーム４４に加わるクランプ力が生じる。別の実施形態では、２つの締結具４２がクランプ機構体５０に加わるクランプ力を生じさせるよう調節可能なプレートと関連してフレームの頂部に設けられている。クランプ力を生じさせるには、締結具、例えば任意形式のねじ、カム、トグルクランプ等を用いるのが良い。

ツーリングが摺動できるようになっていることにより、ツーリングを任意の位置に配置することができ、しかも、一形態から別の形態に容易に変更することができる。このように、単一のモールドバック２２及びツーリング４０により、モールドは、様々なタイヤサイズを作ることができる。ツーリングを位置決めしやすいので、製造上の所要の作動停止時間が最小限に抑えられる。第２の顕著な利点は、モールドをプレスから取り出すことなくツーリングの位置を変更することができるということにある。ツーリングは、モールドバック周りに適当な位置まで摺動する。タイヤサイズに必要なセクタの個数によって定められる適当な位置にあるとき、ツーリングは、少なくとも１つの締結具によりモールドバック上の定位置に固定され又はロックされる。

図５及び図６は、フレーム４４に摺動可能に係合するスライダ組立体５１を有するツーリング４０の別の部分を示している。一実施形態では、フレーム４４は、スライダ組立体の後側部分に設けられたタブに係合する２本の垂直チャネルを有している。スライダ組立体の一実施形態は、図５に示されているようにスライダ組立体の長さに沿って垂直に配置された複数個のスライダ段部を有する。各スライダ段部を貫通して穴が設けられ、かかる穴は、スライダ組立体の頂部からスライダ組立体の底部まで開いた又は中空のコラムを形成する。一実施形態では、スライダ段部は、同軸の穴を有している。

付勢機構体がスライダ組立体をフレーム４４との係合高さ位置で保持したフレーム上にスライダ組立体を位置決めする。一実施形態では、２つのばねの一端部がフレーム４４に取り付けられ、これらの他端部がスライダ組立体５１に取り付けられている。ばね４３は、モールドの開閉中、スライダ組立体５１をフレーム４４の頂部のところに保持する。
付勢機構体は、スライダ組立体の位置をフレームに対して付勢する力を提供するよう伸縮可能な任意の機構体であって良い。適当な付勢手段の例は、当業者に知られており、これらの例としては、種々のばね、例えばコイルばねが挙げられる。

本発明の別の実施形態は、スライダ組立体５１をモールドセクタ１８に取り付ける取り付け機構体を有する。取り付け機構体は、ブラケット、ねじ、ボルト、クランプ、ピン又はこれらの均等物であるのが良い。図６に示されているように、取り付け機構体の特定の実施形態は、穴５２が貫通して設けられたスライダ段部４５及びスライダ段部４５の穴５２中に挿入可能なピン４６を有している。穴５２及びピン４６の寸法は、モールドセクタ１８の位置合わせにとって重要ではない。モールドセクタは、セクタの側縁のところが整列する。

図６及び図７は、本発明の実施形態としてのツーリング装置及びモールドセクタ１８を示している。一実施形態では、スライダ組立体５１は、スライダ組立体５１及びモールドセクタ１８のインターロック状態の段部４５，４７並びに取り付け機構体としてのピン４６を用いてツーリング４０をモールドセクタ１８に取り付けている。インターロック状態の段部は、穴５２が貫通して設けられた複数個のスライダ段部４５及び穴が貫通して設けられた複数個のセクタ段部４７である。一実施形態では、複数個のセクタ段部４７がモールドセクタに機械加工により設けられている。変形例として、セクタ段部は、モールドセクタ１８にしっかりと固定されるブラケットであっても良い。モールドセクタ１８とスライダ組立体５１は、スライダ段部４５及びセクタ段部４７中に連続した開いたコラムを形成するよう相互位置合わせ状態にある。これらセクタ段部４７は、スライダ段部４５を補完し、このことは、２組の段部が互いに交互に積み重なってインターロック段部中に同軸の穴を備えたインターロック状態の段部のコラムを形成していることを意味している。ピン４６は、段部中の同軸穴５２を取って下方に摺動し、スライダ段部４５とセクタ段部４７を固定する。

インターロック状態の段部及びピン４６は、ツーリング４０とモールドセクタ１８との間の迅速な連結部を形成する。この迅速連結部は、既存のモールドセクタを新たなトレッドパターンモールドセクタで置き換えるだけでトレッドパターンの容易な交換を可能にする。モールドセクタのこの交換は、モールドが硬化プレス内に収容されたままの状態で実施可能である。

一実施形態では、ロック機構体がツーリングをモードセクタに固定する。特定の実施形態では、ピン４６の頂部を貫通して設けられたばね押しポスト４８が、ツーリング４０をモールドセクタ１８に固定するロック機構体となる。ばね押しポスト４８は、ツーリング４０をモールドセクタ１８上にロックするようモールドセクタ１８に設けられた受け入れスロット４９に嵌まり込む。

本発明の別の実施形態は、ツーリングを用いてタイヤを製造する方法を含む。この方法は、指定されたタイヤサイズに必要なモールドセクタの個数を選択するステップと、複数個のツーリング装置をモールドバックの周りに位置決めしてタイヤサイズに必要な個数のモールドセクタに対応するステップと、ツーリング装置の位置を締結具によりモールドバックに対して固定するステップと、モールドセクタをツーリング装置に取り付けるステップと、モールドセクタをツーリング装置にロックするステップとを有する。
ツーリング装置の位置決めステップは、クランプ機構体をモールドバックの溝上に滑らせるステップと、ツーリングをモールドバック周りに溝上で摺動させるステップとを更に含む。この方法は、ツーリングをモールドセクタにロックするステップを更に含む。

モールドセクタをツーリング装置にロックするステップは、ピンを複数個のスライダ段部及び複数個のセクタ段部中に挿入するステップを更に含む。

原文特許請求の範囲及び原文明細書において用いられている“comprising”、“including”及び“having”（これらは、翻訳文では「〜を有する」又は「〜を含む」と訳されている場合が多い））という用語は、指定されていない他の要素を含む場合のあるオープンなグループを指示するものとして解されるべきである。原文特許請求の範囲及び原文明細書で用いられている“consisting essentially of”（本質的に〜から成る）という表現は、指定されていない他の要素を含む場合のある部分的にオープンなグループを指示するものとして解されるべきである。ただし、これら他の要素が特許請求の範囲に記載された本発明の必須且つ新規な特徴を本質的には変更しないことを条件とする。“a”、“an”及び単数形の用語は、同一の用語の複数形を含むものとして解されるべきであり、したがって、かかる用語は、１つ又は２つ以上の或るものが設けられることを意味している。原文特許請求の範囲及び原文明細書で用いられる“at least one”（少なくとも１つ）及び“one or more”（１つ又は２つ以上）という表現は、区別なく用いられる。原文特許請求の範囲及び原文明細書で用いられる“one”（１つ）又は“single”（単一）という用語は、或るものの１つだけが意図されていることを指示するために用いられる。同様に、特定の数のものが意図されている場合、他の特定の整数値、例えば“two”（２つ）が用いられる。原文特許請求の範囲及び原文明細書で用いられる“preferably”（好ましくは）、“preferred”（好ましい）、“prefer”（〜のほうを好む）、“optionally”（オプションとして）、“may”（〜する場合がある又は〜するのが良い）及びこれらに類似の用語は、言及されているアイテム、条件又はステップが本発明のオプションとしての（必須ではない）特徴であることを指示するために用いられている。原文特許請求の範囲及び原文明細書に“between a and b”（ａとｂとの間）として記載されている範囲は、“ａ”及び“ｂ”の値を含む。

上述の説明から、本発明の真の精神から逸脱しないで本発明の実施形態の改造例及び変更例を想到できることは理解されるべきである。上述の説明は、説明の目的のためにのみ提供されており、本発明を限定する意味で解されてはならない。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲の記載にのみ基づいて定められる。

Claims (22)

1. 成形装置であって、
   モールドバックと、
   前記モールドバックに設けられた少なくとも１本の周方向溝と、
   前記モールドバックの前記少なくとも１本の溝と摺動可能に係合するフレームと、
   前記フレームを前記モールドバックに固定するクランプ機構体と、
   前記フレームに設けられていて、前記フレームを前記モールドバック上の定位置に固定するためのクランプ力を前記クランプ機構体に加える少なくとも１つの締結具と、
   前記フレームに摺動可能に係合したスライダ組立体と、
   前記スライダ組立体を前記フレーム上に位置決めする付勢機構体と、
   前記スライダ組立体をモールドセクタに取り付ける取り付け機構体と、を有する、成形装置。
2. 前記クランプ機構体は、前記フレームの底部に設けられた固定部分及び前記フレームの頂部に設けられたプレートを更に有する、請求項１記載の成形装置。
3. 前記クランプ機構体は、前記フレームの頂端部及び底端部の各々のところに設けられていて、前記フレームを前記モールドバック上に位置決め可能であるように前記モールドバックに固定するフック形クランプである、請求項２記載の成形装置。
4. 前記フレームは、前記モールドバック周りに方位に関して位置決め可能である、請求項１記載の成形装置。
5. 前記フレームは、前記モールドバックに係合している間に位置決め可能である、請求項４記載の成形装置。
6. 前記フレームを前記モールドバック上の定位置に固定するためのクランプ力を前記クランプ機構体に及ぼすよう２つの締結具がプレートと関連して前記フレームの頂部に設けられている、請求項１記載の成形装置。
7. 前記スライダ組立体は、前記スライダ組立体の長さに沿って配置された複数個のスライダ段部を更に有する、請求項１記載の成形装置。
8. 前記付勢機構体は、一対のばねである、請求項１記載の成形装置。
9. 前記取り付け機構体は、複数個のスライダ段部であってこれらのスライダ段部を貫通する一組の穴を備えた複数個のスライダ段部と、これらの複数組の穴に挿入可能なピンとを有する、請求項１記載の成形装置。
10. 前記フレームは、前記モールドバックに機械加工により設けられた２本の溝内に摺動可能に嵌め込まれている、請求項１記載の成形装置。
11. モールドであって、
    モールドバックと、
    前記モールドバックに設けられた少なくとも１本の周方向溝と、
    前記モールドバックの前記少なくとも１本の溝と摺動可能に係合するフレームと、
    前記フレームを前記モールドバックに固定するクランプ機構体と、
    前記フレームに設けられていて、モールドセクタを受け入れるために前記フレームを前記モールドバック上の定位置に固定するためのクランプ力を前記クランプ機構体に加える少なくとも１つの締結具と、
    複数個のスライダ段部を備えたスライダ組立体であって、このスライダ組立体が前記フレームに摺動可能に係合した前記スライダ組立体と、
    前記スライダ組立体を前記フレーム上に位置決めする付勢機構体と、
    前記スライダ組立体をモールドセクタに取り付ける取り付け機構体と、
    各モールドセクタに設けられた複数個のセクタ段部と、を有し、
    前記取り付け構造体は、前記スライダ組立体の複数のスライダ段部と前記モールドセクタの複数のセクタ段部とがインターロック状態を形成している、モールド。
12. 前記クランプ機構体は、前記フレームの底部に設けられた固定部分及び前記フレームの頂部に設けられたプレートを更に有する、請求項１１記載のモールド。
13. 前記クランプ機構体は、前記フレームの頂端部及び底端部の各々のところに設けられていて、前記フレームを前記モールドバック上に位置決め可能であるように前記モールドバックに固定するフック形クランプである、請求項１１記載のモールド。
14. 前記フレームは、前記モールドバック周りに方位に関して位置決め可能である、請求項１１記載のモールド。
15. 前記フレームを前記モールドバック上の定位置に固定するためのクランプ力を前記クランプ機構体に及ぼすよう２つの締結具がプレートと関連して前記フレームの頂部に設けられている、請求項１１記載のモールド。
16. 前記モールドセクタと前記スライダ組立体は、前記複数のスライダ段部及び前記複数のセクタ段部中に連続的にあいたコラムを形成するよう相互位置合わせ状態にある、請求項１１記載のモールド。
17. 前記付勢機構体は、一対のばねである、請求項１１記載の成形装置。
18. 前記取り付け機構体は、一組の穴が貫通して設けられた複数個のスライダ段部と、一組の穴が貫通して設けられた複数個のセクタ段部と、これらの複数組の穴に挿入可能なピンとを更に有する、請求項１１記載のモールド。
19. 前記フレームは、前記モールドバックに機械加工により設けられた２本の溝内に摺動可能に嵌め込まれている、請求項１１記載のモールド。
20. 前記取り付け機構体を前記モールドセクタにロックするロック機構体を更に有し、前記ピンが、その頂部にばね押しポストを備え、モールドセクタ上でばね押しポストを受け入れる受入れスロットを備える、請求項１８記載のモールド。
21. 前記付勢機構体がモールド開閉中に前記フレームの頂部で前記スライダ組立体を保持する、請求項１記載の成形装置。
22. 前記付勢機構体がモールド開閉中に前記フレームの頂部で前記スライダ組立体を保持する、請求項１１記載のモールド。

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